[其他]废水的厌氧净化设备

说明书

本发明涉及废水的厌氧净化设备，该设备包括一带有在其中进行发酵的反应室的容器、至少一个通过溢流来收集净化的水的溢流槽和安装在溢流槽平面下的一收集系统，用来收集和排除液体中的气体。

首先，使含有有机物的废水经过这样一道处理，即，将有机物打碎成可溶解在水中的物质，特别是脂肪酸，然后，将预处理的水在厌氧条件下与含有产生甲烷的微生物的粒状残渣接触，生成的甲烷从仍含有残渣的液体中分离，上述过程是已知的。处理过的水（流出物）通过溢流而排出。对厌氧发酵来说，液体在反应器中的理论滞留时间由湍流和包括沉降室的设备总容量来决定。在存在足够的残渣的条件下，液体在反应器中的最佳滞留时间，除其他条件外，还由废水的化学耗氧量浓度决定。现已发现，滞留时间为几个小时的条件下，净化可达90%。将净化能力长期保持在上述程度还有赖于残渣的滞留。尤其是，注意保证平均流出反应器的残渣不多于在确定的时期内可形成的数量。如果在流体中采用高速湍流而具有低的化学耗氧量浓度，就会发生内沉降器无法阻止大量残渣被冲出的巨大危险。就此来说，一个重要因素就是沉降器的液力表面的载荷大小。

因为在沉降室中沉降的残渣物质的密度与反应器中的残渣颗粒、废水和小气泡的混合物密度的不同，所以，部分沉积物质受到搅动。这种扰动的结果是使反应器最上部的过量的残渣会流出反应器。这样，还会使大量甲烷渗入残渣颗粒，使颗粒变得比周围液体轻。这就会大大限制反应器的装载能力。

从荷兰82.01293号专利申请可以得知沉降物质的“气体上升再循环”，通过在气体收集室里产生剩余压力来控制。根据该申请，上述循环所需的剩余压力最多为反应器中静压力的30%。因此，上述措施保证了稳定的物质不会随由于未控制的气体逸出而产生的溢流而排出。该方法的缺陷在于由于采用此类方法，就需要有维持压力的装置，因而，需要大大增加成本。

本发明旨在克服上述缺陷并推出一种前言中提到的反应器，其中，不需在反应器中产生剩余压力就能获得气体上升作用的良好控制。

根据本发明，为此目的至少有一个收集气体和漂浮残渣的附加的收集系统安装在最先提及的收集系统下隔开一定距离处，该附加系统和至少一个上升管构成水力连接用来靠气体提升作用提升液体残渣混合物，上述上升管伸入一分离气体和液体的分离装置。

由于气体和漂浮残渣是在低于液面相当远的地方被收集并进一步通过上升管或提升管传输的，在反应器最上部基本上可获得无扰动的液流。这样就增加了承载量。在容器顶部，又可得到清彻的流体。

重要的问题是和气体一起运载到上升或提升管的漂浮残渣被分离并重新返回反应器。当在反应器顶部需要一平稳无湍流的液流时，在反应器底部就需要残渣和液体良好的混合物。为此，必须使重的残渣成为流体。

在本发明的优选的实施例中，此种流化作用是在反应器底部靠上升管或提升管中气体上升的能量来获得的，只需从分离室有至少一根引回分离后的液体和残渣的下流管延伸到反应室的底部。

气体必须与夹带的泡沫分离。为此，必须使用消泡器分离气体和泡沫，消泡器是连通到分离装置上的并具有一出口接头，用来将分离后的液体引到上述下落管上。

最好将最先提到的收集系统也连接到上述分离装置中。

附加的收集系统必须尽可能全部收集气体和漂浮残渣同时必须将其载到上升或提升管道中，管道的横截面的收缩不得过分加速上升液体。尤其是，这种加速本身就会在反应器顶部产生扰动。根据本发明，上述要求是由于至少上述附加收集系统具有许多分层排布的挡板，每层挡板都相对于下一层挡板具有一定的偏置且每一层挡板的横截面积最多占总横截面积的55%来满足的。

在一相当大的反应容器中，可以以节省空间的方式纳入多种管道，如果在容器内有许多根与上述收集系统中用来传输纯净液体到溢流槽的管道和至少一根下落管相间的上升管，则各种管道应为六角形并以蜂窝结构互相邻接。

下面将参照附图对本发明进行详细解释，其中两个典型的实施例大体上用图表示。

图1为第一实施例的垂直截面图。

图2为该实施例中用来收集气体和漂浮残渣的收集系统的细节的放大图。

图3为图2中收集系统的平面图。

图4为第二实施例的垂直截面图。

图5为图4中沿V-V线的水平截面图。